数字化继电保护装置测量自动测试系统的设计与实现邓清闯（许继电气，河南许昌461000）摘要：针对数字化继电保护装置的测量测试，设计了一套自动完成测量测试的方案，介绍了该方案的实现思想、架构和技术细节。该方案通过PC机的以太网口基于IEC61850-9-2规约向继电保护装置发送SMV报文，然后再通过PC机的串口基于IEC103规约从继电保护装置调实时量，构建测试闭环，从而完成自从测试。软件静态结构采用模块化编程，动态数据信息交互采用多线程。根据测试用例配置，可自动完成所有测量测试项目。关键词：继保测试；自动测试；测试系统;IEC61850DesignandimplementationofautomatictestsystemfordigitalrelayprotectiondeviceDENGQing-chuang（XJElectricCo.,Ltd,Xuchang461000,China）Abstract:Asetofautomatictestschemeisdesignedaimingatthetestingofdigitalrelayprotectiondevice.Theimplementationidea,frameworkandtechnicaldetailsareintroduced.TheschemedeliversSMVmessagetorelayprotectiondeviceviaEthernetofPCaccordingtoIEC61850-9-2protocol,andthenacquirestherealtimetrafficfromrelayprotectiondeviceviaserialportofPCaccordingtoIEC103protocol,constructstestclosed-loop,andcompletestheautomatictest.Softwarestaticstructureadoptsthemodularprogramming,anddynamicdatainformationinteractionusesmultithreading.Allofthetestitemscanbecompletedautomaticallyonthebasisoftheconfigurationoftestcases.Keywords:relayprotectiontest;automatictest;testsystem;IEC615800引言继电保护装置作为电力系统的重要组成部分，它的正常工作对确保电力系统安全稳定运行意义重大。而对继电保护装置进行有效的测试，则是保证继电保护装置可靠性和整个电力系统正常稳定运行的非常重要的环节。随着科技突飞猛进的发展及数字化时代的到来，数字化变电站已经成为今后变电站技术发展的方向。建立在IEC61850通讯规范基础上的数字化继电保护装置的测试技术与传统的继电保护装置测试技术不尽相同。数字化继电保护装置的采样值、开入开出由于采用了数字量信号，可以用PC模拟，脱离了原来的继电保护装置需要的测试仪、断路器等测试设备，使得基于PC自动完成数字化继电保护装置测试成为可能。本文介绍的测量自动测试技术，是针对继电保护装置测量功能这一块实现了自动测试。该系统旨在向测试员提供一种全自动的测量功能测试方案。测试员组建好测试用例，就可以进行无人看管的自动测试，并自动生成测试结果。系统向测试人员提供问题调试定位手段，可以通过单个测试用例下发或者断点的方式来检查定位问题。1测试架构PC数字化继电保护装置SMVCOM图1模拟测试环境Fig.1Simulatingsurroundingsontestsystem图1是测量自动测试[1]模拟测试环境，它是一个闭环结构。该系统中，PC基于IEC61850-9-2通讯规约通过以太网向数字化继电保护装置发送预定好的SMV报文并计算预期结果，在经1秒的延时后（可定制），PC再基于IEC60870-5-103通讯规约通过串口上调数字化装置接收到的SMV报文后的测量项目相关值，然后把上调的测量值和本机计算的预期值进行比较，得出测试结果。2测试系统软件包设计2.1软件包层次架构为了便于代码重用、功能扩展及降低后期维护成本，本系统采用模块化的开发方法，分层设计。各个功能模块之间采用高内聚、低耦合的设计理念，除宿主程序外，其余所有模块在技术上以动态链接库的方式体现，模块之间同步协调采用多线程及信号机制。测试系统软件结构如下图所示：图2测试系统软件架构Fig.2softwarestructureoftestsystem宿主程序是系统的主程序，是业务逻辑层、数据处理层、通讯处理层的容器。主要完成各层次及模块的衔接、实现各个功能的启动和终止操作。另外也提供全局的消息处理及记录运行日志等操作。下面对系统三个层次：业务逻辑层、数据处理层、通讯处理层进行介绍。2.2业务逻辑层业务逻辑层主要实现测试用例的配置和测试结果的处理。测试用例配置包括测试仪配置和状态序列配置两部分。测试仪配置实现与继电保护装置通讯的网络配置、串口配置；模拟量相关的通道个数、通道分...